Доставка цветов в Севастополе: SevCvety.ru
Главная -> Магнитоэлектроника

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 [13] 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Зависимости относительной токовой магниточувствительности от дозы облучения магнитодиодов КД304А-1-КД304Ж-1 качественно аналогичны зависимостям относительного изменения тока от дозы. Как и для вольтовой магниточувствительности, наблюдается асимметрия токовой магниточувствительности к направлению вектора индукции магнитного поля во всем интервале исследованных доз с преимущественной чувствительностью к полям, отклоняющим носители к грани с контактами.

3.5. ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ПАРАМЕТРЫ

И ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ МАГНИТОДИОДОВ

Магнитодноды выпускаются нескольких типов: КД301А- КД301Ж, КДЗОЗА - КДЗОЗЖ, КД304А-1 - КД304Ж-1, КД304А1-1-КД304Ж1-1 в зависимости от напряжения при рабочем, токе 3 мА. В приложении в табл. П.1-П.4 приведены значения рабочего напряжения для каждого типа прибора, вольтовой магниточувствительности и разности магниточувствительностей при нормальных и предельных температурах окружающей среды, а также максимальное отклонение прямого напряжения от температуры.

Предельно допустимые электрические режимы эксплуатации приведены в табл. П.5. Гарантийная наработка магнитодиодов КД301А-КД301Ж и КДЗОЗА-КДЗОЗЖ в режимах и условиях ТУ не менее 10 000 ч, а магнитодиодов КД304А-1-КД304Ж-1 и КД304А1-1-КД304Ж1-1 не менее 15 000 ч. Интенсивность отказов магнитодиодов в течение наработки не более З-Ю- 1/ч. Масса магнитодиодов КД301 А-КД301Ж не более 30 мг, а остальных типов не более 20 мг.

4. ДРУГИЕ МАГИИТОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ

4.1. ПОЛЯРНЫЕ МАГНИТОДНОДЫ

В магнитоднодах планарной топологии магниточувствительность зависит от направления магнитного поля. В поле В~ линии тока «поджимаются» к планарной грани, что приводит к увеличению рекомбинации инжектированных носителей на этой грани. Одновременно их путь от р-/г-перехода до второго контактам «укорачивается». При противоположной полярности магнитного поля линии тока «уходят» в объем полупроводниковой пластины, т. е. удлиняются, при этом сокращается роль поверхностной рекомбинации на планарной. грани. В зависимости от топологии магнитодиода, скорости поверхностной рекомбинации, толщины



полупроводниковой пластины, удельного сопротивления и времени жизни носителей в базовой области магпито-чувствительность булет больше при той или иной полярности магнитного поля.

Если создать на планарной грани высокую скорость поверхностной рекомбинации, то при определенном подборе геометрических и электрофизических параметров можно создать магнитодиоды, в которых поле В+ возрастание эффективного времени жизни вследствие уменьшения роли поверхностной рекомбинации будет оказывать большее влияние, чем удлинение линий тока. В этом случае магнитное поле такой полярности будет не уменьшать ток магнитодиода, а увеличивать. Магнитное поле другой полярности будет его уменьшать. Магнитодиоды, в которых знак изменения тока зависит от направления магнитного поля, будем называть полярными [11, 32, 33]. Одним из наиболее удобных вариантов обеспечения полярной магниточувствительности является использование для магнитодиодов тонких (h<L) полупроводниковых пластин и обеспечение на грани, противоположной планарной, высокой скорости поверхностной рекомбинации. При уветичении магнитного поля эффект полярной магниточувствительности постепенно исчезает, т. е. в сильных полях ток магнитодиодов уменьшается при любой полярности. Увеличение отношения dIL расширяет диапазон значений индукции магнитного поля, при которых наблюдается полярная магниточувствительность.

Д.чя получения полярной магниточувствительности для магнитодиодов используются тонкие полупроводниковые пластины. В таких магнитодиодах в направлении магнитной индукции В- когда носители заряда отклоняются к грани с маленькой скоростью поверхностной рекомбинации, наблюдается малая магниточувствительность. В обратном направ.аении В+, когда носители отклоняются к противоположной грани с высокой скоростью поверхностной рекомбинации, наблюдается большая магниточувствительность. В итоге обеспечивается смена знака магниточувствительности при разных направлениях магнитной индукции.

Полярные магнитодиоды изготавливаются на кремнии р-типа (р»= - 50.0 Ом-см, т>30 мкс) [32]. Для получения области с повышенной скоростью- поверхностной рекомбинации поверхность пластины подвергается пескоструйной обработке. Противоположная поверхность полируется и травится раствором СР4 или термически окисляется для получения области с пониженной скоростью рекомбинации.

Полярные магнитодиоды изготовляются и по описанной в гл. 2 технологии ионного легирования из кремния р-типа со следующими параметрами: удельное сопротивление >20 кОм-см, длина диффузионного смещення (5-9) X Х10-2 см. Они имеют рь-р-«-структуру. Область с пониженной скоростью рекомбинации на планарнон грани создается после хнмнко-дииампческого полирования обработкой в бихромате калия до создания окисла или нанесением пирслитическим методом окисн алюминия. Высокая скорость рекомбинации па противоположной грани создается нанесением слоя металла

Магнитодиоды с защитной пленкой на планарной гранп из окиси алюминия обладают большей магниточувствительностью при обеих полярностях магнитного поля, чем магнитодиоды с защитной пленкоД из окиси кремния. 44



54 J

I,mA



0,3 В,Тл

Рис, 4.2. Вольт-тесловые характеристики полярного магнитолиода

Рис. 4.1. Вольт-амперные характеристики полярного магнитодиода в от-сутстЕие магнитного поля и в поле с различной индукцией разного направления

Типичная вольт-амперная характеристика кремниевого магнитодиода с полярной магниточувствительностью представлена на рис. 4.1. Зависимость тока от напряжения при малых смещениях бли.зка к линейной. В рабочей области токов ВАХ можно аппроксимировать степенным законом I~U, показатель степени а>2. Показатель степени и зависит от топологии магнитодиода, его толщины и расстояния между контактами, от направления и значения индукции магнитного поля [34]. В поле он несколько возрастает, а в поле В+ убывает.

Полярная магниточувствительность наблюдается в широком диапазоне токов и значений индукции магнитного поля (рис. 4.1). С ростом магнитного поля диапазон токов с полярной магниточувствительностью уменьшается и аналогично увеличение тока магнитодиода сужает интервал значений индукции с таким эффектом (рис. 4.2).. При малых магнитных полях 6<0.1 Тл отрицательная п положительная магниточувствительности! примерно равны. Минимум вольт-тесловой характеристики полярных магнитодиодов смешен в область отрицательных значений индукции. Дифференциальная вольтовая магниточувствительность около минимума меняет знак. Зависимость вольтовой мапшточувствнтельно-сти от индукции магнитного поля приведена на рнс. 4.3. С ростом смещення магниточувствительность растет.

Температурная зависимость ВАХ полярных магнитодиодов аналогична зависимости от температуры ВА.\ неполярных магнитодиодов. Температурная зависимость магниточувствительности в поле В+ сильнее, чем в поле Вг.

На рнс. 4.4 представлены частотные зависимости эффективного значения переменной составляющей прямого напряжения при различных токах. При малых частотах магниточувствительность постоянна примерно до 10 кГц. Прн дальнейшем увелнченнп ча-



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 [13] 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28



0.0101
Яндекс.Метрика